SU1711198A1 - Степенной преобразователь - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в функциональных преобразо1 вател х сигнала дифференциальных манометров, используемых, в частности, дл  измерени  расхода. Цель изобретени  - расширение области, применени . Степенной преобразователь содержит генератор 1 напр жени  питани  дифтрансформаторно- го преобразовател , преобразователи 2, 3 напр жение - ток, дифтрансформаторный преобразователь 4, буферные усилители 5, 6, однополупериодные выпр мители 7, 8, ключи 9-12, запоминающие конденсаторы 13-15, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 16 двухтактного интегрировани , интеграторы 17, 18 со сбросом, источник 19 стабильного напр жени , элемент НЕ 20. Устройство позвол ет уменьшить вли ние нестабильности напр жени  питани  дифт- рансформаторного преобразовател  на точность преобразовани , а наличие врем - импульсного выходного сигнала АЦП позвол ет производить цифровую обработку результата преобразовани . 1 ил. Ё

Description

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в функциональных преобразователях сигнала дифференциальных манометров, используемых, в частности, для измерения расхода.

Цель изобретения - расширение области применения.

На чертеже приведена функциональна схема преобразователя.

Степенной преобразователь содержит генератор 1 напряжения питания дифтрансформаторного преобразователя, первый 2 и второй 3 преобразователи напряжение ток, дифтрансформаторный преобразователи 4, первый 5 и второй 6 буферные усилители, первый 7 и второй 8 однополупериодные выпрямители, первый 9, второй 10, третий 11 и четвертый 12 ключи, первый 13, второй 14 и третий 15 запоминающие конденсаторы, аналого-цифровой преобразователь 16 двухтактного интегрирования (АЦП), первый 17 и второй 18 интеграторы со сбросом, источник 19 стабильного напряжения и элемент НЕ 20.

Преобразователь работает следующим образом.

В первой фазе цикла преобразования импульс ϊακ с выхода сигнала автокоррекции дрейфа нуля АЦП 16 открывает ключи 11 и 12 и происходит заряд запоминающих конденсаторов 14 и 15 соответственно выпрямленными однополупериодными выпрямителями 7 и 8 напряжениями с первого и второго выходов дифтрансформаторного преобразователя 4. Первичные обмотки основного трансформатора дифтрансформаторного преобразователя 4 и дополнительного трансформатора соединены последовательно и питаются от генератора 1 напряжения питания. Амплитуда напряжения на вторичной обмотке основного трансформатора дифтрансформаторного преобразователя 4 пропорциональна положению сердечника преобразователя 4 и измеряемому перепаду давления. Второй преобразователь 3 напряжение - ток и первый буферный усилитель 5 необходимы соответственно для поддержания неизменного тока в первичных обмотках дифтрансформаторного преобразователя 4 и напряжения, подаваемого на первый однополупериодный выпрямитель 7 пр/, замене дифтрансформаторного преобразователя 4 или поверке измерительного преобразователя с помощью образцового магазина взаимной индуктивности.

Напряжение на втором запоминающем конденсаторе 14 пропорционально смещению сердечника дифтрансформаторного преобразователя 4, постоянное напряжение на третьем запоминающем конденсаторе 15 используется как опорное напряжение.

Во второй фазе цикла преобразования в течение времени Т напряжение Ux с второго запоминающего конденсатора 14 поступает на информационный вход АЦП 16. Происходит интегрирование напряжения Ux интегратором АЦП 16.

В третьей фазе цикла преобразования длительностью tx сигнал t_x с выхода элемента НЕ 20, подключенного к времяимпульсному выходу АЦП 16, поступает на вход сброса интегратора 18. Напряжение U_Ct1 с третьего запоминающего конденсатора 15 через второй буферный усилитель 6, поступающее на вход второго интегратора 18, интегрируется интегратором 18, и одновременно напряжение Uoi с выхода интегратора 18 (по полярности обратное Ux) подается на вход опорного напряжения АЦП 16. Интегратор АЦП 16 разряжается до момента окончания фазы tx, равной

Χχ = Κι'^/ΪΓ, (1) где Ki = Τι · T/U ст1 - постоянный коэффициент;

Τι - постоянная интегрирования интегратора 18.

Интервал времени ΐχ соответствует корню квадратному из входного сигнала АЦП 16 Ux и амплитуде напряжения на первом выходе дифтрансформаторного преобразователя 4.

Сигнал ΐχ открывает первый ключ 9, и напряжение U_Ct2 с выхода источника 19 стабильного напряжения поступает на вход первого интегратора 17, заряжая конденсатор интегратора 17 с учетом зависимости (1) до уровня

U02 = Uct2 ΐχ/Τ2 = К₂ . (2) где Τ2 - постоянная интегрирования интегратора 17:______________________

Кг = ^2Т · п · U стг/т^ U_Ct1 - постоянный коэффициент,

Напряжение U02 заряжает в течение времени ϊακ через второй ключ 10 первый запоминающий конденсатор 1 .

В течение времени Т сигнал с выхода сигнала установки начальных условий АЦП 16 разряжает конденсатор интегратора 17.

Напряжение U02 преобразуется первым преобразователем 2 напряжение ток в выходной ток преобразователя J, пропорциональный корню квадратному из информационного сигнала степенного преобразователя.

Введение в преобразователь первого 5 и второго 6 буферных усилителей, первого 7 и второго 8 однополупериодных выпря- 5 мителей, третьего 11 и четвертого 12 ключей, второго 14 и третьего 15 запоминающих конденсаторов, второго интегратора 18, элемента НЕ 20 позволяет расширить область применения и уменьшить влияние нестабильности напряжения питания дифтрансформаторного преобразователя на точность преобразования, а наличие времяимпульсного выходного сигнала АЦП 16 позволяет производить цифровую обработку результата преобразования.

Claims (1)

1. Формула изобретения Степенной преобразователь, содержащий аналого-цифровой преобразователь двухтактного интегрирования, времяимпульсный выход которого является соответствующим выходом степенного преобразователя и подключен к управляющему входу первого ключа, выход сигнала 25 автокоррекции дрейфа нуля подключен к управляющему входу второго ключа, а выход сигнала установки начальных условий к входу сброса первого интегратора, выход источника стабильного напряжения через 30 последовательно соединенные первый ключ, первый интегратор, второй ключ и первый преобразователь напряжение - ток подключен к токовому выходу степенного преобразователя, выход второго ключа 35 через первый запоминающий конденсатор подключен к шине нулевого потенциала, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, в него введены два однополупериодных выпрямителя, третий и четвертый ключи, второй и третий запоминающие конденсаторы, два буферных усилителя, элемент НЕ, второй интегратор и последовательно включенные генератор напряжения питания, 10 второй преобразователь напряжение-ток и дифтрансформаторный преобразователь, механический вход которого является информационным входом степенного преобразователя, а первый выход через последовательно 15 соединенные первый буферный усилитель, первый однополупериодный выпрямитель и третий ключ подключен к информационному входу аналого-цифрового преобразователя двухтактного интегрирования, вход опорного 20 напряжения и времяимпульсный выход которого подключены соответственно к выходу и через элемент НЕ к входу сброса второго интегратора, соединенного информационным входом с выходом второго буферного усилителя, второй выход дифтрансформаторного преобразователя через последовательно соединенные второй однополупериодный выпрямитель и четвертый ключ подключен к входу второго буферного усилителя, выходы третьего и четвертого ключей соответственно через второй и третий запоминающие конденсаторы подключены к шине нулевого потенциала, а их управляющие входы - к выходу сигнала автокоррекции дрейфа нуля аналого-цифрового преобразователя двухтактного интегрирования.